一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用led的制作方法
【專利摘要】一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，涉及一種植物生長(zhǎng)用LED光源。目前，采用人工光為設(shè)施農(nóng)業(yè)中植物提供的光源中，雖含有植物所需的波長(zhǎng)，但含量極少，極大部分能量是被浪費(fèi)的。本實(shí)用新型特征在于：所述的基座上設(shè)有至少四個(gè)獨(dú)立的芯片安放區(qū)，一芯片設(shè)于一芯片安放區(qū)上，所述的基座上設(shè)有四種或四種以上的芯片，一種芯片對(duì)應(yīng)一種波長(zhǎng)；同種芯片之間通過(guò)導(dǎo)線相連，所述的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有與芯片種類數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)支路，一驅(qū)動(dòng)支路驅(qū)動(dòng)一種芯片以對(duì)不同種類芯片的電流單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)；基座的外周設(shè)有上凸圍框，圍框內(nèi)填充光混合層。本技術(shù)方案使植物葉子同時(shí)受到至少四種波長(zhǎng)的光照射，提高了光合作用效率。同時(shí)又省去了對(duì)光合作用無(wú)用光波成分，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
【專利說(shuō)明】—種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種植物生長(zhǎng)用LED光源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的LED有多種樣式。如直插式，包括有Φ8、Φ5、Φ3等規(guī)格；又如貼片式有3014、2835、5630等規(guī)格。從發(fā)光的顏色看有單色光和白光，單色光取決于封裝時(shí)所用芯片的波長(zhǎng)。而形成白光的方法也有多種，目前主流的方法是用發(fā)出波長(zhǎng)為450?470nm的藍(lán)光芯片加上熒光粉制成白光，熒光粉的作用是吸收藍(lán)光，發(fā)出其它顏色的光它們與藍(lán)光混合而形成白光，這種白光是適應(yīng)人眼接受的。
[0003]但植物光合作用與人眼不同。大量研究表明，農(nóng)作物光合作用所需要的并不是白光，光合作用吸收的主要光的波長(zhǎng)在450nm、480nm、640nm、660nm四個(gè)波長(zhǎng)上。尤其是以450nm和660nm最為主要。不同的植物對(duì)此略有區(qū)別，個(gè)別的植物可能還需要一些其它波長(zhǎng)的光，但這四個(gè)波長(zhǎng)是主要的。
[0004]光合作用對(duì)波長(zhǎng)的選擇是有針對(duì)性的，這四種波長(zhǎng)光混合后給人的感覺(jué)是紫色光。但用單一波長(zhǎng)較短的紫色光去照射植物并不能起到光合作用。單個(gè)紫色光子的能量并不能為植物所吸收，我們要依據(jù)植物的需要來(lái)制作LED。
[0005]在設(shè)施農(nóng)業(yè)中植物需要的光是靠人工光提供的，而現(xiàn)有的光源中雖含有植物所需的波長(zhǎng)，但含量極少，極大部分能量是被浪費(fèi)的。也有用發(fā)單色紅光和單色藍(lán)光LED放在一個(gè)燈內(nèi)的，從遠(yuǎn)處看整燈發(fā)出的是紫色光，但實(shí)際上由于紅藍(lán)光兩種LED不在同一位置上，植物的葉片不一定能同時(shí)接收到植物所需的各種光子，起到的作用很小。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，以促進(jìn)植物生長(zhǎng)的目的。為此，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案。
[0007]一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，包括基座、設(shè)于基座上的芯片、與芯片相連的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的基座上設(shè)有至少四個(gè)獨(dú)立的芯片安放區(qū)，一芯片設(shè)于一芯片安放區(qū)上，所述的基座上設(shè)有四種或四種以上的芯片，一種芯片對(duì)應(yīng)一種波長(zhǎng)；同種芯片之間通過(guò)導(dǎo)線相連，所述的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有與芯片種類數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)支路，一驅(qū)動(dòng)支路驅(qū)動(dòng)一種芯片以對(duì)不同種類芯片的電流單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)；基座的外周設(shè)有上凸圍框，圍框內(nèi)填充光混合層。由于在一基座上設(shè)有多種波長(zhǎng)的芯片，且通過(guò)混合層混合，發(fā)出的光含有至少4種波長(zhǎng)，使植物葉子同一點(diǎn)上同時(shí)接收到光合作用所需波長(zhǎng)的光促進(jìn)光合作用，和現(xiàn)用光源相比，沒(méi)有了植物光合作用不需要的光實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。同時(shí)由于每一波長(zhǎng)光的強(qiáng)弱可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，它可以適應(yīng)各種不同植物的需求，和傳統(tǒng)光源相比，它使植物葉子同時(shí)受到至少四種波長(zhǎng)的光照射，提高了光合作用效率。同時(shí)又省去了對(duì)光合作用無(wú)用光波成分，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。。
[0008]作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特征。
[0009]所述的基座上設(shè)有數(shù)量與芯片種類數(shù)量相同的正、負(fù)極電極引出區(qū)，每一電極引出區(qū)均被圍框分為內(nèi)外兩部分，其中一部分位于圍框內(nèi)，另一部分位于圍框外。同一電極引出區(qū)的內(nèi)外兩部分，外部的電極引出區(qū)與驅(qū)動(dòng)支路相連，內(nèi)部的電極引出區(qū)與芯片相連，有利于電的接入，圍框內(nèi)的電連接線均覆蓋在光混合層內(nèi)，避免外露，提高了工作的可靠性。
[0010]所述的圍框的高度為0.2?1mm。
[0011]所述光混合層為加入DP粉的硅膠層。光混合層既能密封，又起混光的作用。
[0012]所述的基座為厚度為0.2?0.5mm的導(dǎo)熱陶瓷基座。
[0013]所述的芯片安放區(qū)和電極弓I出區(qū)均設(shè)鍍銀層。
[0014]所述的基座上設(shè)有四種芯片，四種芯片分別與四驅(qū)動(dòng)支路相連。
[0015]四種芯片分別為波長(zhǎng)為450nm、480nm、640nm、660nm的芯片。
[0016]所述的基座呈方形或圓形。
[0017]所述的基座呈圓形，所述的圍框呈圓環(huán)狀，芯片均布在圍框內(nèi)的基座上。
[0018]有益效果:和傳統(tǒng)光源相比，它使植物葉子同時(shí)受到至少四種波長(zhǎng)的光照射，提高了光合作用效率同時(shí)又省去了對(duì)光合作用無(wú)用光波成分，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，且通過(guò)混合層混合，使植物葉子同一點(diǎn)上同時(shí)接收到光合作用所需波長(zhǎng)的光促進(jìn)光合作用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。同時(shí)由于每一波長(zhǎng)光的強(qiáng)弱可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，它可以適應(yīng)各種不同植物的需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1(a)是本實(shí)用新型基座主視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0020]圖1(b)是本實(shí)用新型基座側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2 Ca)是本實(shí)用新型第一種芯片排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2 (b)是本實(shí)用新型芯片連線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本實(shí)用新型填充混光層后的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型第二種芯片排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本實(shí)用新型第三種芯片排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1_基座；2_芯片安放區(qū)；3_電極引出區(qū)；4-圍框；5-芯片；6-混合層；7-導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]制作這樣一個(gè)LED首先要設(shè)計(jì)一個(gè)LED基座1，這個(gè)LED基座I底部至少有4個(gè)獨(dú)立的芯片安放區(qū)2，每個(gè)芯片安放區(qū)2相互絕緣，并有正負(fù)電極引出區(qū)3。在芯片安放區(qū)2外圍有一高出底面0.2?Imm的圍框4。如圖1alb所示
[0029]芯片安放區(qū)2和電極引出區(qū)3通常是在有高導(dǎo)熱性能的絕緣基座I上制作。例如在導(dǎo)熱陶瓷基座I上通過(guò)化學(xué)鍍或真空濺射再化學(xué)鍍的方法制作芯片安放區(qū)2和電極引出區(qū)3。圍墻可以用白色絕緣材料制作。
[0030]LED基座I完成后在每一個(gè)芯片安放區(qū)2內(nèi)，安置對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的LED芯片5，固定后進(jìn)行電連接。[0031]密封用的硅膠中，需加入少量的DP粉，其作用是在LED中把不同波長(zhǎng)的光混均勻，使其成為由同一點(diǎn)發(fā)出的光。
[0032]這個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電路具有4路以上的輸出，而且每組可以獨(dú)立調(diào)節(jié)電流大小，以控制相應(yīng)波長(zhǎng)光的發(fā)光強(qiáng)度。
[0033]對(duì)某種特定的農(nóng)作物，可能4種波長(zhǎng)的光不夠，則可以類推，在基座⑴中增加芯片安放區(qū)2和電極引出區(qū)3。
[0034]這個(gè)LED的優(yōu)點(diǎn)是可以在植物葉子同一點(diǎn)上同時(shí)接收到光合作用所需波長(zhǎng)的光促進(jìn)光合作用。真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。同時(shí)由于每一波長(zhǎng)光的強(qiáng)弱可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)。它可以適應(yīng)各種不同植物的需求。
[0035]實(shí)施案例一
[0036]制作一個(gè)發(fā)出含450nm芯片、480nm芯片、640nm芯片、660nm芯片四個(gè)波長(zhǎng)的光的LED.[0037]首先制作一個(gè)導(dǎo)熱陶瓷基座I的LED基座1，陶瓷基座I應(yīng)選擇導(dǎo)熱率較高的厚度在0.2?0.5mm,面積小的可以薄一些,面積大的應(yīng)稍厚一些。芯片安放區(qū)2和電極引出區(qū)3以鍍銀為宜，芯片安放區(qū)2的面積應(yīng)略大于芯片5面積。用固晶膠把芯片5以交替方式固結(jié)到芯片安放區(qū)2上，對(duì)平面結(jié)構(gòu)芯片5，兩個(gè)電極都在面上固晶膠可以是絕緣的也可以是導(dǎo)電的，對(duì)垂直結(jié)構(gòu)的芯片5，一個(gè)電極在底面就必須采用導(dǎo)電的固晶膠一銀漿。
[0038]芯片5排列的位置應(yīng)相互交叉，如圖2a所示，這樣有利于混光，固晶完成后進(jìn)行如圖2b所示的通過(guò)導(dǎo)線7電連接。然后在常用的透明硅膠中加入少量DP粉，重量比為10:I?18:1攪拌后均勻注入LED芯片5上，固化即可，成品如圖3所示。
[0039]實(shí)施案例二
[0040]制作一個(gè)發(fā)出含2個(gè)450nm芯片、一個(gè)480nm芯片、一個(gè)640nm芯片、2個(gè)660nm芯片。四個(gè)波長(zhǎng)的LED芯片。
[0041 ] 2個(gè)450nm芯片的電連接可以串聯(lián)也可以并聯(lián)，同樣2個(gè)660nm芯片之間的電連接可以是串聯(lián)也可以是并聯(lián)，在此例中都按串聯(lián)處理。
[0042]由于芯片5數(shù)量增至6個(gè)，所以基座(I)中安放芯片5區(qū)和電極引出區(qū)3都要6個(gè)，它們的排列如圖4所示。其余制作步驟和例一相同。
[0043]實(shí)施案例三
[0044]制作一個(gè)發(fā)出含450nm芯片、480nm芯片、580nm芯片、640nm芯片及660nm芯片五種波長(zhǎng)的LED芯片5。
[0045]既然要安放5種不同波長(zhǎng)的芯片5，基座(I)就要有5個(gè)獨(dú)立的芯片安放區(qū)2和電極引出區(qū)3。為了混光方便我們把LED基本設(shè)計(jì)成圓形，以梅花狀安放芯片5，如圖5所示。
[0046]具體制作步驟和例一相同。
[0047]由于每種波長(zhǎng)的芯片5的電極都被獨(dú)立引出，所以通過(guò)每一種芯片5的電流是可以單獨(dú)調(diào)節(jié)的它所發(fā)出的光強(qiáng)也就可以單獨(dú)調(diào)整了。
[0048]以上圖所示的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本實(shí)用新型的啟示下，對(duì)其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，包括基座(I)、設(shè)于基座(I)上的芯片(5)、與芯片(5)相連的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的基座(I)上設(shè)有至少四個(gè)獨(dú)立的芯片安放區(qū)(2)，一芯片(5)設(shè)于一芯片安放區(qū)(2)上，所述的基座(I)上設(shè)有四種或四種以上的芯片(5)，一種芯片(5)對(duì)應(yīng)一種波長(zhǎng)；同種芯片(5)之間通過(guò)導(dǎo)線(7)相連，所述的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有與芯片(5)種類數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)支路，一驅(qū)動(dòng)支路驅(qū)動(dòng)一種芯片(5)以對(duì)不同種類芯片(5)的電流單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)；基座(I)的外周設(shè)有上凸圍框(4)，圍框(4)內(nèi)填充光混合層(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的基座(I)上設(shè)有數(shù)量與芯片(5)種類數(shù)量相同的正、負(fù)極電極引出區(qū)(3)，每一電極引出區(qū)(3)均被圍框(4)分為內(nèi)外兩部分，其中一部分位于圍框(4)內(nèi)，另一部分位于圍框(4)外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的圍框(4)的高度為 0.2 ?1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的基座(I)為厚度為0.2?0.5mm的導(dǎo)熱陶瓷基座或鋁基板(I )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的芯片安放區(qū)(2)和電極引出區(qū)(3)均設(shè)鍍銀層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的基座(I)上設(shè)有四種芯片(5)，四種芯片(5)分別與四驅(qū)動(dòng)支路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:四種芯片(5)分別為波長(zhǎng)為 450nm、480nm、640nm、660nm 的芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的基座(I)呈方形或圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種設(shè)施農(nóng)業(yè)專用LED，其特征在于:所述的基座(I)呈圓形，所述的圍框(4)呈圓環(huán)狀，芯片(5)均布在圍框(4)內(nèi)的基座(I)上。
【文檔編號(hào)】A01G9/20GK203827556SQ201420040173
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】樓滿娥, 郭邦俊 申請(qǐng)人:浙江邁勒斯照明有限公司